第五章厂用电系统

1、1全能值班员技能提升指导丛书电气分册主讲：李卫强23全章内容主要分为以下八节：第一节 厂用电及负荷分类第二节 厂用电源的切换第三节 厂用电系统的中性点接地方式第四节 厂用电系统的保护第五节 直流系统第六节 柴油发电机及保安电源第七节 厂用电系统的运行检查、操作第八节 厂用电系统的异常及事故处理4第一节 厂用电系统一、概述厂用电及厂用电率的定义二、厂用负荷的分类三、厂用电接线的基本要求四、厂用电压等级的合理确定五、厂用电源（工作电源、备用/启动电源）及其引接六、高压厂用电系统接线七、低压厂用电系统接线5一、概述： 厂用电厂用电定义：发电厂在电力生产过程中，有大量电动机拖动的机械设备，用以保证主要

2、设备和辅助设备的正常运行。这些电动机以及全厂运行、操作、试验、检修、照明灯等用电设备的总耗电量，统称为厂用电。6 厂用电率厂用电率定义：厂用总耗电量占同一时期发电厂全部发电量的百分数。热电厂一般为8%10%注注：降低厂用电率可以降低电能生产成本，同时相应地增大电厂对系统的供电量。7二、厂用电负荷分为五类1、类负荷。指短时间停电将影响人身或设备安全，影响机组停运或发电量大幅下降的负荷。（ 类负荷必须设备用电源，采用自动）2、类负荷。指允许短时间停电，但长时间停电可能损坏设备或影响机组正常运行的负荷。（ 类负荷应设有两个独立电源，一般采用手动）83、类负荷。指长时间停电不会影响生产的负荷。（一般由

3、一个电源供电）4、事故保安负荷。是指停机过程中及停机后一段时间内应保证供电的负荷。（直流、交流保安负荷）5、不间断供电负荷。在机组启动、运行和停机过程中，均不允许停电的负荷。（需连续恒频恒压）9三、厂用电接线的基本要求1、重要性： 厂用电系统的接线是否合理，对保证厂用负荷的连续供电和发电厂安全经济运行至关重要。由于厂用电负荷多、分布广、工作环境差和操作频繁，厂用电事故在电厂事故中占有很大的比例。所以，必须把厂用电系统接线的合理设计提到相当的高度来认识。102、厂用电接线的要求如下：（1）充分考虑发电厂正常、事故、检修、启动等运行方式下的供电要求，尽可能使用切换操作简单的接线。（2）全厂公用性负

4、荷应分散接入不同机组的厂用母线。（指多台或两台机时）（3）厂用电的工作电源和备用电源接线应能保证机组的安全运行。（4）设置足够的交流事故保安电源，当全厂停电时，可以快速自动投入，向保安负荷供电。11四、厂用电压等级1、等级的确定 发电厂厂用电系统电压等级是根据发电机额定电压、厂用电动机的电压及容量等诸多方面因素，经过经济、技术综合比较后确定。2、发电厂一般采用供电电压： 低压供电电压为0.4KV（380/220V）； 高压供电电压有3、6、10KV等。12五、厂用电源及其引接（一）工作电源及其引接1.对厂用工作电源的要求 发电厂的厂用工作电源，是保证机组正常运行的基本电源，不仅要求供电可靠，而

5、且应满足各级厂用负荷容量的要求。132.高压厂用工作电源可采用以下两种方式引接：（1）当有发电机电压母线时，由各段母线引线，供给接在该段母线上的厂用负荷。（2）当发电机与主变压器为单元连接时，由主变压器低压侧引接，供给该厂用负荷。 300MW及以上的发电机组均采用第二种接线，如下图所示：14153、 采用分相封闭母线 采用分相封闭母线时，发电机组一般不装设断路器或负荷开关，如上图（a）所示。原因有以下两点： 1. 发电机出口短路，短路电流较大，要求 断路器的开断电流很大，断路器较难选择。 2. 发电机出口采用分相封闭母线，发生故 障的几率很小。但应有可拆的连接片，方便 发电机的检修、试验。16

6、 当采用上图（b）所示接线，发电机启动和停机时，断开发电机出口断路器，厂用负荷可以从系统经主变压器直接取得电源，这样可以减小当发电机启停机时大量的厂用系统的倒闸操作（在（在设计上可以考虑省去启动变压器设计上可以考虑省去启动变压器）。 注：由于国家推行“厂网分开，竞价上网”政策，所以不采用图（b）引接线。17（二）备用电源和启动电源的引接1.定义 备用电源备用电源：是指事故情况下失去厂用工作电源时，起后备作用的电源。 启动电源启动电源：是指在机组未发电或厂用工作电源完全消失的情况下，为保证机组快速启动，向主要设备供电的电源。（启动电源实质上也是个备用电源）182.备用电源应满足以下两个条件：（1

7、）备用电源与厂用电源保证独立性，分别应从不同的系统引接。（2）要有足够的供电容量。 注：系统电压波动超过5%时，备用电源应考虑采用有载调压。193.高压厂用启动/备用电源的引接方式（1）当技术经济合理时，可由外部电网引接专用电源（2）全厂需要2个及以上启动/备用电源时，应引自 两个相对独立的系统。（3）从220KV及以上中性点直接接地的电力系统中 引接启动/备用变压器。（其中性点的接地线上不应装设隔离开关）20六、高压厂用电系统接线1.接线原则 高压负荷一般都比较重要，大多数设有备用，当工作设备故障时，备用设备会自启动代替工作。 为使工作与备用设备不会因母线故障而全部停运，设计中将母线分为两段

8、，把互为备用的设备接到接到不同段上不同段上，以达到上述目的。2.高压厂用电的接线方式（如下图所示）2122七、低压厂用电系统接线低压厂用电基本接线方式： 目前大部分机组中采用的一种低压厂用接线是：400v动力中心动力中心电动机控制中心电动机控制中心接线。其方式也简称为PCMCC接线。 23特点是: 接线简单，供电可靠。 每一套PCMCC的电源是由互为备用的两台变压器构成。当其中一个电源的断路器因变压器停运或其他原因断开时，分段断路器才会合闸，由另一台变压器承担全部PCMCC母线的负荷，如下图所示：2425 第二节第二节 厂用电源的切换厂用电源的切换 一、概述 主要讲述工作电源、备用/启动电源、

9、正常切换、事故切换等基本概念。 二、厂用电的切换原理 分别介绍快速切换、同步捕捉切换和残压切换的原理 三、厂用电源切换方式的分类 正常切换1、按运行状态区分 事故切换26 并联切换2、按断路器动作顺序 串联切换 同时切换 快速切换3、按切换速度 慢速切换四、对厂用电源切换的要求27第二节 厂用电源的切换一、概述 厂用电的安全可靠关系到机组、电厂乃至整个系统的安全运行。 火力发电厂中，厂用电一般 包括高压和低压厂用电。 厂用电源分为工作电源和备用电源两种。当发电机变压器组为单元式接线时，在发电机出口并列的高压厂用变压器，称为工作电源。28 发电机正常运行时，厂用负荷由高压厂用变压器供电。为发电机

10、 的启动，必须设置专门的启动/备用变压器。 机组启动时，厂用负荷由起/备变压器供电，机组并网并带有一定负荷后，厂用电源由起/备变压器切换至高压厂用变压器供电。 当机组正常停机时则首先将厂用电源由工作电源切换至备用电源，以保证安全停机。 以上两种切换称为“正常切换”。29 当发电机变压器组系统出现故障、电气继电保护或热工保护动作跳闸时，这时要求备用电源尽快投入，其目的也是为了安全停机。这种切换称为“事故切换”。 根据厂用电系统的可靠性要求，大容量机组的厂用备用电源应取自与本厂出线电源相对独立的电源系统。 经上所述：经上所述：厂用电源的切换在厂用电系统中是非常重要的环节，在启动、停机、消缺、解列及

11、工作电源故障等情况下，都涉及电源的切换，因此必须给予重视。30二、厂用电的切换原理1.快速切换快速切换 假设如下图5-1所示的厂用电系统，工作电源由发电机端经高压工作变压器引入，备用电源由系统经启动/备用变压器引入，正常运行时厂用母线由工作电源供电。 当工作电源侧发生故障时，必须跳开工作电源开关1QF，合2QF。跳开1QF时厂用母线失电，由于厂用负荷多为异步电动机，电动机将惰走。母母线电压为众多电动机的合成反馈电压，称其为残线电压为众多电动机的合成反馈电压，称其为残压，残压的频率和幅值将逐渐衰减。压，残压的频率和幅值将逐渐衰减。3132 用极坐标形式绘出的厂用6KV母线残压相量变化轨迹，如图5

12、-2所示33 正常运行时，工作电源与备用电源同相，其电压相量端点为A。当母线失电后残压相量端点将沿残压曲线由A向B方向移动。如能在AB段范围内合上备用电源，则既保证电动机安全又不使电动机转速下降太多，这就是所谓的“快速切换”。 快速切换的整定值有两个，即频差和相角差。在装置发出合闸命令前，瞬间将实测值与整定值进行比较、判断，看其是否满足瞬间进行，因此频差和相差整定必须取较小值，一般在1Hz和30以内，快速切换的时间一般应小于0.2s。342.同步捕捉切换 图5-2中，过B电后BC段为不安全区域，不允许切换。 在C点后至CD段实现的切换，以前通常称为延时切换或短延时切换。由于用固定延时的方法切换

13、不可靠，因此，最好的办法是实时跟踪残压的频差和角差变化。 切换装置能够在反馈电压与备用电源电压相位第一次重合时合闸，这种切换称为“同步捕捉切换”。切换时间以残压衰减的快慢决定。35 同步捕捉切换对电动机的自启动也很有利。3.残压切换 当母线残压衰减到20%40%额定电压后实现的切换，通常称为残压切换。 残压切换虽能保证电动机安全，但对于大型机组，由于母线失电时间过长，电动机自启动成功与否、自启动时间等都将受到较大限制。36 总结： 上述三种切换方式，在运行时，一般以第一种切换方式为主，特别是对于大型发电机组在事故解列情况下，有利于安全停机，以保证设备安全。 当由于某种原因第一种切换没有成功时，

14、切换装置自动进行同步捕捉切换。如果同捕切换也没有成功，装置自动进行残压切换。37三、厂用电源的切换方式 厂用电源的切换方式，除按操作控制分为手动与自动外，还可以按运行状态、断路器的动作顺序、切换的速度等进行区分。1.按运行状态区分：（1）正常切换：在正常运行时，由于运行的需要 （开、停机）厂用母线从一个电源切换到另一 个电源，对切换速度没有特殊要求。38（2）事故切换：由于发生事故（包括单元接线中的厂总变压器、发电机、主变压器、汽轮机和锅炉等事故），厂用母线的工作电源被切除时，要求备用电源自动投入，以实现尽快安全切换。2.按断路器的动作顺序区分（1）并联切换：在切换期间，工作电源和备用电源时短

15、时并联运行的，它的优点是保证厂用电连续供电，缺点是并联期间短路容量增大，增大了断路器的断路电流。 但由于并联时间很短，发生事故的几率低，所以在正常的却换中被广泛采用。但注意切换时应观察工作电源与备用电源之间的差拍电压和相角差。39（2）串联切换（断电切换）： 其切换过程是，一个电源切除后，才允许投入另一个电源，一般是利用被切除电源断路器的辅助触点去接通备用电源断路器的合闸回路。因此，厂用母线上出现一个断电时间，断电时间的长短与断路器的合闸速度有关。 串联切换主要用于事故切换。因为在事故情况下，当故障点或故障元件没有被切除之前，不允许备用断路器合闸，所以，事故情况下不能用并联切换。40（3）同时

16、切换：在切换时，切除一个电源和投入另一个电源的脉冲信号同时发出。由于断路器分闸时间和合闸时间的长短不同以及本身动作时间的分散性，在切换期间，一般有几个频率的断电时间，但也有可能出现12个频率两个电源并联的情况。 同时切换只适用于正常切换。 所以在厂用母线故障时应所以在厂用母线故障时应闭锁闭锁切换装置，否则切换装置，否则会因短路容量增大而有可能造成断路器爆炸的危会因短路容量增大而有可能造成断路器爆炸的危险。险。413.按切换速度区分（1）快速切换：一般指在厂用母线上的电动机反馈电压（即母线残压）与待投入电源电压的相角差还没有达到电动机不允许承受的合闸冲击电流前合上备用电源。 快速切换的断路器动作

17、顺序可以是先断后合或同时进行，前者称为快速断电切换，后者称为快速同时切换。（2）慢速切换：主要是指残压切换，即工作电源切除后，当母线残压下降到额定电压的20%40%42 后合上备用电源。残压切换虽然能保证电动机所受的合闸冲击电流不致过大，但由于停电时间较长，对电动机自启动和机炉运行工况产生不利影响。 除快速切换和慢速切换外，还有一种切换即同步捕捉切换。说明：目前大部分机组正常切换采用说明：目前大部分机组正常切换采用并联切换并联切换，事故切换采用事故切换采用串联切换串联切换（断电切换）（断电切换）43四、对厂用电源切换的要求（1）“正常切换”中，必须保证机组的连续输出功率、机组控制的稳定和机炉的

18、安全运行。（2）由于“事故切换”一般采用“串联切换”，因此在切换过程中，应保证厂用电系统的所有设备（电动机、断路器）不因厂用电源的切换而承受不允许的过载和冲击。 （3）由于“事故切换”采用串联、快速切换，因此要求厂用高压配电装置应采用快速断路器，不能使用少油断路器，一般厂用电3kv或6kv采用的是真空断路器。44学习设计图纸45 第三节厂用电系统的中心点接地方式这节主要有两大方面的内容：一是高压厂用电系统中性点的接地方式二是低压厂用电系统中性点的接地方式分别详细地介绍各种接地方式及其优缺点46第三节厂用电系统的中心点接地方式一、高压厂用电系统的中心点接地方式最常见的接地方式有：（1）不接地（2

19、）经消弧线圈接地（3）经高电阻接地（4）经低电阻接地注： 200MW以下大部分机组高压厂用电系统一般采用不接地系统。47（一）高压厂用电系统中性点不接地1、中性点不接地系统的接地电流 在中性点不接地系统中，当发生单相金属性接地故障时，零序电流不能通过变压器流通，系统的零序阻抗主要是对地容抗，则 Ie=3C0U10-3式中 Ie单相接地电流（A） U故障相相电压（kv） C0电网每相对地电容（F）48注：中性点不接地系统中单相接地电流注：中性点不接地系统中单相接地电流主要是电缆电容电流形成的，少部分主要是电缆电容电流形成的，少部分是由变压器和其他电气设备的对地电是由变压器和其他电气设备的对地电容

20、产生。容产生。49电容电流大小对接地电弧的影响有3点： 1 、 当电容电流Ie在35A以下时，由于接地电流较小，接地电弧一般能自行熄灭，而不致发生电弧多次重燃； 2 、 当电容电流Ie上升至530A时，在中性点不接地系统中将产生非常不稳定的电弧，容易发生电弧多次重燃，并伴有间歇性电弧接地过间歇性电弧接地过电压。电压。 3 、 当电容电流Ie增大到30A以上时，在中性点不接地系统中才能形成稳定电弧，此时非故障相过电压接近于完全接地时的数值，即等于电网运行线电压。502、中性点不接地系统的优缺点优点：在中性点不接地系统中，当发生一相接地故障，系统线电压仍保持对称关系，因而用户的供电不受影响，并允许

21、继续运行一段时间，给运行人员较多的时间处理事故。这是中性点不接地系统的主要优点。（不超过两个小时）缺点：由于一相接地产生异常过电压，可能导致非故障相又击穿接地，进而造成两相接地短路，扩大了事故范围。513、限制单相接地电流的措施（1）高压厂用变压器尽量采用分裂绕组变压器，由于分裂绕组间无电的联系，两个分裂绕组所带的电缆网络是相对独立的，因此对于同容量的双绕组变压器来说，其对地电容电流可减小了近一半。（2）尽量采用共箱封闭母线向厂用配电装置供电，因为电容电流大多数来自厂用变压器到厂用配电室的电源电缆。 52（二）高压厂用电系统中性点经消弧线圈接地（二）高压厂用电系统中性点经消弧线圈接地1、概述：

22、 高压厂用电系统的中性点经消弧线圈接地，在单相接地时，流过故障点的单相接地电容电流将被一个相位相差180度电感电流所补偿，使电容电流趋势为零值。这时单相对地所引起的故障容易自动消除，并迅速恢复正常运行。532、分类 采用消弧线圈接地时，根据消弧线圈产生 的电感电流会对系统电容的补偿程度，可分为欠补偿、过补偿和全补偿三种方式。3、缺点 在正常运行时，由消弧线圈和电网对地电容的串联回路可能发生串联谐振过电压。（这种接线方式在小容量发电机组中广泛采用。）54（三）高压厂用电系统中性点经高电阻接地概述： 为了降低高压厂用电中性点不接地系统中可能出现的异常过电压，6kv厂用电系统中性点采用了经高电阻接地

23、方式。 电网在单相接地后，产生弧光过电压是由故障点接地电弧反复重燃引起的，如果在系统中性点接入一个对地的泄漏电阻时，就可以减少电弧重燃的可能性。55（四）高压厂用系统高压厂用系统中性点经低电阻接地概述； 当高压厂用电系统的单相接地电容电流大于7A，而又因各种原因不能采用消弧线圈时，也可以采用中性点经低电阻接地的方式，以便将单相短路电流提高到数百安（一般为4001500A），以增加保护的灵敏度。 厂用电系统一旦发生故障，便能立即动作跳闸。同时，也能进一步遏制系统的过电压。56在我国有关厂用电设计规定中指出：在我国有关厂用电设计规定中指出： 当高压厂用电系统的接地电容电流小于或等于7A时，其中性点

24、采用高电阻接地方式，也可采用不接地方式；当接地电容电流大于7A是，其中性点采用低电阻接地方式，也可采用不接地方式。57二、低压厂用电低压厂用电系统中性点接线方式及其优缺点 低压厂用电系统中性点不接地或经高电阻接地都属于中性点不接地范畴.58 中性点不接地系统的供电网络优点优点主要有：（1）馈电电缆发生单相接地时，允许继续运行一段时间，给运行人员以较多的处理事故时间。（2）单相接地故障时不要求熔断器动作，可以避免在中性点接地系统中存在的因单相接地电流太小而不能使熔断器动作的问题。59（3）中性点不接地系统的单相接地电流很小，在由小容量变压器供电的系统中可以相对减少在发生人身触电事故。（4）由于单

25、相接地时，主回路的熔断器不用动作，可以相对减少因缺相运行烧毁电动机的故障率。（5）可以防止在低压母线上乱接民用负荷，以减少低压厂用电系统的故障率。60 中性点不接地系统的缺点主要有： 采用中性点不接地系统后，则需要设置许多专用380/220V干式变压器，这不仅是投资升高，而且也是接线太复杂，增加了低压供电网络的故障率。 从上述分析中可知。低压厂用电中心点无论接地还是不接地，都有各自优缺点，在实际中也视情况而定。在中小型电厂的辅助厂房，动力、照明所用的三相四线制均采用中心点直接接地系统。61 第四节 厂用电系统的保护 一、变压器保护 二、高压电动机保护62变压器保护原理 1.纵联差动保护纵联差动

26、保护 定义： 用于保护绕组内部及引出线上的相间短路故障。 原理：原理： 比较变压器各侧同名相电流的大小和相位关系。 构成： 由速断差动保护和比率差动保护构成。63 差动速断保护整定原则： 按躲过空投时的励磁涌流差流或外部短路时最大不平衡差流来整定。 而变压器励磁涌流的大小与变压器容量、结构所决定。一般取额定电流的8 10倍 比率制动保护整定原则保护区内故障可靠动作，区外故障可靠不动作。1）门坎电流： （最小差流定值）按躲过变压器正常运行最大不平衡差流。一般取额定电流的0.4 0.5倍2）拐点电流：（最小制动电流定值）按躲过区故障切除后瞬间产生最大不平衡差流整定。64一般取额定电流的0.5 0.

27、7倍3）比率制动系数（斜率）：按躲过变压器出口三相短路时产生的最大暂态不平衡差流来整定。（即区外故障最大差流对应点的上方） K=0.40.54）二次谐波制动比n 为克服变压器启动时励磁涌流造成的差流，使比率差动误动。而采用二次谐波电流制动。 二次谐波制动采用单相二次谐波制动三相比率差动保护原理。 n = 0.130.25）ct断线闭锁差动保护65 各侧平衡系数：在正常工况，或故障时，变压器差动保护各侧输入的电流不同。因此，为使差动保护各相差流等于0，通过软件计算引入适当的平衡系数。 CT接线180度或0度由保护装置决定。 如果是D/yn11或Yn/d11接线，存在的30度的角差。 采用分相式判

28、据，三相式出口。 保护瞬时动作于变压器各侧断路器跳闸 注：当变压器高压侧无断路器时，则应启动发电机变压器组总出口，使各侧断路器及灭磁开关跳闸。66 2. 高压侧过流保护高压侧过流保护 对于变压器外部短路引起的过电流，并作为变压器相间短路的后备。 整定原则；按躲过工作变在满负荷运行下低压侧最大功率电机5倍的启动电流，流过高压侧整定。 时间按躲过变压器启动时间和低压进线短延时整定。 保护瞬时动作于变压器各侧断路器跳闸 3.高压零序高压零序 按躲过外部单相接地的电容电流 I0=K（3CU） K为可靠系数 取1.2 C为相电容量 U为相电压 发信 67 4.低压零序低压零序(中性点接地中性点接地)一般

29、应用低厂变一般应用低厂变 变压器的中性点为直接接地运行时，为防止单相接地短路引起的过电流，应装设零序电流保护。 原则：按躲过正常运行时中线上的所能承受最大不平衡电流.该电流一般不超过变压器低压侧额定电流的25 实际整定为30*Ie*K 时间0.8S K为可靠系数为1.2 跳闸 Ie为变压器低压额定电流 保护瞬时动作于变压器各侧断路器跳闸685、瓦斯保护：（油变压器） 油浸式变压器保护（包括有载调压变压器调压分接开关箱的瓦斯保护）用于保护变压器内部故障及油面降低。 当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时应瞬时动作于信号；当产生大量瓦斯时，应动作于断开变压器各侧断路器。保护瞬时动作于变压器各侧断路器跳

30、闸696、温度保护： （干式变压器） 400KVA及以上的干式变压器，均应装设温度保护。用温控器启动风扇、报警、跳闸。注明：B 130 F 155 H 180 C 22070高压电动机保护原理 一、纵联差动保护一、纵联差动保护 定义： 用于保护绕组内及引出线上的相间短路故障。 原理： 比较电动机各侧同名相电流的大小和相位关系。 构成： 由差动速断保护和差动比率制动保护构成。71 差动速断差动速断保护整定原则 按躲过电动机投入时的起动电流以及外部短路时的不平衡电流引起的差流整定. 一般取610倍 比率制动保护整定原则1）门坎电流）门坎电流:按躲过电动正常运行过程中最大不平衡差流，一般取额定电流的

31、0.40.5倍 2）拐点电流）拐点电流:按躲过区故障切除后瞬间产生最大不平衡差流整定。 一般取额定电流的0.5 0.7倍72 3）比率制动系数（斜率）：按躲过变压器出口三相短路时产生的最大暂态不平衡差流来整定。（即区外故障最大差流对应点的上方） 斜率K=0.30.4 4）ct断线闭锁差动保护保护瞬时动作于断路器跳闸73 二、电流速断二、电流速断 整定原则：按躲过电机起动涌流计算，取8倍的额定电流。 8Ie*K（K为可靠系数1.2 Ie为额定电流） 瞬间动作于断路器跳闸。 三、时限过流（反时限）三、时限过流（反时限） 整定原则：按躲过快切后电机的自起动电流整定，启动时间过后投入.可以取代运行堵转

32、保护 Iset定值按躲过过负荷电流1.2Ie Tset为时间常数1S Ie为额定电流 动作于断路器跳闸TsetIsetIt1)(5 .13TsetIsetIt1)(5 .1374 四、负序过流保护四、负序过流保护 保护装置应根据高压电动机断线情况和匝间短路情况可整定定时限或反时限动作于断路器出口 负序电流保护定值的整定原则是： 躲过CT二次回路断线时，产生的负序电流，故启动值应为： I2K0.577IN K为可靠系数 实际负序I2电流取0.7Ie 正序电流保护定值的整定原则是 正常运行中一相断线，断线后一般情况下I1I21.2In，利用I1的整定值可防止保护区外一相断线是保护误动，而由过热保护

33、跳闸。 实际正序I1实际取1.3Ie 保护延时动作于断路器出口75 五、过热保护五、过热保护 按躲过电动机正常启动的正序电流的热积累整定 过热保护动作判据为： 式中：t：保护的动作时间（s） ：电动机发热时间常数（过热的承受能力）（s） I1：电动机实际运行电流的正序分量（A） I2：电动机实际运行电流的负序分量（A） K2：负序电流发热系数76 的整定根据公式 =t*（I1/In）2+K2（I2/In）21.052 K2为负序电流发热系数，一般情况下为电动机负序阻抗与正序阻抗之比为6。 I1为电动机的启动电流，取9 Ie t 按躲过电动机启动时间取15S保护延时动作于断路器出口77 六、启动

34、时间过长六、启动时间过长 正常启动完成后电机的运行电流将在额定值的附近，而启动时间过长，则在启动时间之后电动机的运行电流仍保持较大的值，当整定的启动时间达到后，电动机的电流仍大于整定值时动作，这也代替了启动时的堵转保护。 实际取大于额定电流取1.5Ie 时间15s（风机取18s） 保护延时动作于断路器出口78 七、高压零序七、高压零序 按躲过外部单相接地的电容电流 I0=K（3CU） K为可靠系数 取1.2 C为相电容量 U为相电压 发信 0.5S 八、八、.低电压低电压 低电压一般取线电压的5565，电流闭锁1.1Ie.实际取65V 负荷跳闸时间应为9-10S.负荷延时跳闸时间0.5s79

35、第五节直流系统 这一节只是简单地介绍一下发电厂的直流系统负荷的分类、直流系统额定电压的规定、蓄电池的种类和蓄电池的充电方式，80第五节直流系统 概述： 发电厂直流系统通常采用蓄电池组作为直流电源向控制负荷和动力负荷以及直流事故照明负荷供电。蓄电池组是一种独立可靠的电源，它在发电厂内发生任何事故，甚至在全厂交流电源停电的情况下，仍能保证直流系统供电的厂用设备可靠而连续的工作。81一、直流电源系统（一）发电厂的直流系统负荷分为两类 1.直流控制负荷 2.直流动力负荷（二）直流系统额定电压的规定1.控制负荷专用的蓄电池组的电压采用110V。2.动力负荷和直流事故照明负荷专用的蓄电池组的电压采用220

36、V。3.控制负荷、动力负荷和直流事故照明共用的蓄电池组的电压采用220V或110V。4.当采用弱电控制或信号时，设置较低电压的蓄电池组。82（三）电厂中设有多个独立的直流系统主要包括：1.主厂房单元控制室直流系统2.网络继电室直流系统（又称升压站直流系统）3.脱硫直流系统4.离主厂房较远的辅助车间（输煤集控室）直流系统。83二、蓄电池（一）阀控式免维护铅酸蓄电池（二）镉镍蓄电池（三）蓄电池组的充电方式 1.恒流充电恒流充电（主充）工作方式（主充）工作方式 2.恒压充电恒压充电（均充）工作方式（均充）工作方式 3.浮充电浮充电工作方式工作方式 84 第六节 柴油发电机及保安电源一、对保安电源的要

37、求二、保安电源供电的负荷三、保安电源的供电方式四、柴油发电机组二次接线的基本要求五、交流不停电电源系统（UPS）85第六节 柴油发电机及保安电源 作用 发电厂的锅炉、汽机、电气设备中，有部分设备不但在机组运行中不能停电，而且在机组停运后相当一段时间内也不能中断供电，以满足停机后设备继续运行，起到保护锅炉设备不受损坏和部分电气设备电源正常运转的需要。 *机组正常运行的厂用电由本身提供，当机组解列或故障停机厂用电切换因某种原因备用电源投不上时，就会出现需要运转的重要设备停电，所以配置了专用的保安电源。86一、对保安电源的要求（1）保安备用电源必须具有相对独立性。 不能取自本发电机组及与本发电机组运

38、行方式变化时受影响的电气系统 也不能取自与发电机组高压备用电源联系密切的系统。（2）保安电源要十分可靠。 保安电源应保证在任何情况下随时投入运行。 这就要求保安电源在平时一直保持良好的备用状态，控制系统也不能发生任何失控和拒投现象。（3）保安电源应具备快速投入的性能。87二、保安电源供电的负荷 （1）在机组正常停机过程及停机后一段时间内，都要求能保证提供可靠的电源，以防止设备损坏。 （2）发电机在停机过程中及停后仍需运行的设备。 （3）直流系统蓄电池所带的电气设备。 （4）其它与运行有关的设备。88三、保安电源的供电方式 保安电源的供电方式有两种1、由独立的柴油发电机组供电2、由取自另一条系统

39、的电源供电。 在发电厂中普遍用专用的柴油发电机普遍用专用的柴油发电机组作为交流保安电源。 其特点如下：（1）柴油发电机组的运行不受电力系统运行状态的影响，是独立可靠的电源。该机组的启动迅速，能满足发电厂中允许短时间断供电的交流保安负荷的供电要求89（2）柴油发电机组制造容量有许多等级，可根据需要选择和配置合适的设备。（3）柴油发电机组可以长期运行，满足长时期事故停电的供电要求。（4）柴油发电机组结构紧凑，辅助设备较为简单，热效率高，因此经济性较好。保安电源电气接线图如图5-3所示：9091四、柴油发电机组二次接线的基本要求（1）柴油发电机组的控制断路器应具有“就地”、“维护”、“自启动”、“试

40、验”四个位置。（2）在厂用电恢复正常后，手动切换恢复厂用电源的供电，手动将机组停下。（3）机组的辅助油泵、水泵等辅助电动机，应具有满足自动控制的要求。（4）机组应具有下列保护装置：发电机过电流保护，欠电压保护，对于容量在800KVA以上的机组，可设置差动保护。（5）对于中性点不接地系统的机组，还应设接地保护信号装置。92 自启动逻辑方框图如图5-4所示：93五、交流不停电电源系统（UPS）（1）不停电电源又称输出无瞬变的不间断电源，简称UPS。主要供给以下设备（不停电负荷）：a.发电机组的计算机电源。b.部分热工自动控制系统的电源。c.电气、热工各种仪表变送器的工作电源。d.通信、火灾报警灯设

41、备的电源。（2）不停电电源系统的配置：a.UPS系统的组成：由隔离变压器、整流器、逆变器和静态开关组成。94b.UPS的供电方式：有两路交流电源和一路直流电源送到UPS装置，装置输出交流380/220V三相四线电源，供给各路负荷。c.UPS的电源.工作电源一般取自保安段作为UPS正常的工作电源，该电源经整流后成为220V直流电源，输入逆变器，再经逆变器将直流220V电源变成380/220V三相四线制交流电源经静态开关送到负荷母线。.由直流系统引来的直流电源正常时作为备用，当交流市电消失后，由这一路直流电源直接供给逆95变器，这个过程是一个无瞬变、不间断的过程。. 旁路电源取自保安段，当装置的交

42、流市电工作电源和直流备用电源均消失或逆变器、静态开关等回路有故障时，此交流旁路电源可直接供电。 UPS图电路图如下96UPS图97第七节 厂用电系统运行检查、操作 这节的内容主要讲解了以下两大方面一、厂用电系统的运行检查1.对厂用电检查总的要求2.厂用电系统及设备投运前的检查3.厂用电系统运行中的检查 二、厂用电系统的操作1.电气倒闸操作的概念2.电气倒闸操作的执行程序3.倒闸操作的基本原则和要求4.隔离开关可进行的操作5.严禁用隔离开关进行的操作6.倒闸操作注意的事项98一、厂用电系统的运行检查1.对厂用电检查总的要求（1）检查按时间线路安排顺序，内容按规定项目不遗漏；（2）检查时应携带必要

43、的工具，如手电筒、手套和检测工具等，真正做到耳听、鼻嗅、手摸、眼看；（3）熟悉设备的检查标准，掌握设备的运行情况，发现问题应分析原因并及时作出处理与防患措施；992.厂用电系统及设备投运前的检查（1）检查所有工作结束，工作票全部收回，拆除全部临时安全措施，恢复常设遮拦和标示牌；（2）测量投运系统设备的绝缘电阻应符合下列要求：6kv及以上电压等级的设备，使用2500v绝缘电阻表，测得其绝缘电阻6M；380V及以下电气设备，使用500V绝缘电阻表，测得其绝缘电阻应1M。（3）系统设备各部件清洁，无明显的接地、短路现象（4）各断路器、隔离开关的触头完好，无松动和脱落；100（5）配电盘、配电柜的接地

44、良好；（6）开关设备的操动机构完好，传动试验良好；（7）各保护自动装置投入位置正确。3.厂用系统运行中的检查（1）运行中的配电装置各部清洁，无放电现象和闪络的痕迹；（2）配电装置各部件无过热现象；（3）各断路器、隔离开关定位完好，无欠位和过位现象，开关状态指示正确；101（4）各断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器无振动和异常的声音；（5）封闭母线各部良好，外壳及架构无过热现象，外壳接地良好，无放电现象；（6）配电室无漏水、渗水、地面无积水、室内照明充足；（7）配电室内温度、湿度符合规定，温度不大于40、湿度不大于80%。（8）消防器材齐全，完好可用。102二、厂用电系统操作 重要性 ：

45、大机组的厂用电分为高压厂用电和低压厂用电，厂用系统包括母线、变压器、互感器、断路器、隔离开关等很多电气设备，而且是分段运行，所带的负荷较多。电气和机械设备的检修都涉及了厂用电的操作，所以厂用电的操作是发电厂电气厂用电的操作是发电厂电气操作中比例最大、最频繁的，也是最容易出现误操作中比例最大、最频繁的，也是最容易出现误操作的操作的。 必须高度重视厂用电的操作，熟悉设备和系统，掌握电气倒闸操作的基本原则和要求，严格执行操作票制度，杜绝电气误操作的发生。1031.电气倒闸操作概念 运行中的电气设备系统分为运行、热备用（断路器一经合闸，设备即转入运行的状态）、冷备用（指安全措施已拆除，设备已具备运行的

46、条件，但隔离开关未合入的设备）、检修（冷备用状态下，布置了安全措施）四种状态。 将设备由一种状态转变为另一种状态的过程称为倒闸，所进行的操作为倒闸操作倒闸操作。2.电气倒闸操作的执行程序 发布和接受操作任务 填写操作票 审查和核对操作票 操作执行命令的发布和接受 进行倒闸操作 汇报，盖章与记录1043.倒闸操作的基本原则和要求 倒闸操作的基本原则是为了保证电气设备安全运行和操作任务顺利完成而制定的。它是拟写操作票内容、顺序和执行倒闸操作任务的准则。 因此，每个集控运行值班人员在进行倒闸操进行倒闸操作时，应遵守下列基本原则：作时，应遵守下列基本原则：（1）应使用断路器拉、合闸。在装设断路器的电路

47、中，拉、合闸均应使用断路器，绝对禁止使用隔离开关切断负荷电流。105（2）断路器两侧隔离开关的拉、合顺序）断路器两侧隔离开关的拉、合顺序。 送电线路若需停电时，应先拉开断路器，然后拉开线路侧隔离开关，送电操作顺序与此相反。（3）变压器停送电操作顺序：）变压器停送电操作顺序：a.单电源的变压器：停电时应先断开负荷侧断路器，再断开电源侧断路器，最后拉开各侧隔离开关，送电操作顺序与此相反。b.双电源或三电源变压器：停电时，一般先断开低压侧断路器，再断开中压侧断路器，然后断开高压侧断路器，最后拉开各侧隔离开关，送电操作顺序与此相反。1064.用隔离开关可进行的操作 当回路中未装设断路器时，可用隔离开关

48、进行下列操作：（1）拉合母线上无故障的避雷器或电压互感器；（2）一次系统为双母线接线，母联断路器在合闸状态下进行运行方式切换操作；（3）正常情况下主变压器中性点运行方式切换操作；（4）用负荷隔离开关允许拉切380V系统30A及以下的负荷电流；（5）对无故障的短、空母线进行充电和断电操作；107（6）拉合空母线和直接连接在母线上设备的电容电流；（7）当两个断路器并联运行时，可用旁路隔离开关进行解环操作；5.严禁用隔离开关进行下列操作（1）带负荷拉合隔离开关；）带负荷拉合隔离开关；（2）用隔离开关给空长线路送电或断电；）用隔离开关给空长线路送电或断电；（3）给主变压器及所有厂用变压器充电或断电）给

49、主变压器及所有厂用变压器充电或断电；108（4）切断故障点的接地电流；）切断故障点的接地电流；（5）隔离开关不允许切断有故障的避雷器和仪用）隔离开关不允许切断有故障的避雷器和仪用变压器变压器。6.倒闸操作注意事项（1）在倒闸操作之前，必须了解系统的运行方式、继电保护及自动装置等情况，并应考虑电源及负荷的合理分布。（2）在电气设备送电前，必须收回并检查有关工作票，拆除安全措施，测量绝缘电阻。在测量绝缘109 电阻时，必须隔离电源，进行放电。此外，还应检查隔离开关和断路器应在断开位置。（3）送电前应检查开关“五防”闭锁可靠，严禁将“五防”不可靠的开关柜投入运行。凡装有闭锁的设备，正常操作不允许解除

50、闭锁进行，异常或事故处理时，在得到值长的批准方能解除闭锁操作，并填写操作票由两人执行。（4）操作前必须对设备及操作票进行认真核对，防止走错间隔。（5）高压设备停、送电时，必须检查断路器在断开位置，才允许合、拉隔离开关或改变小车断路器110 的位置。拉隔离开关时，发现弧光应立即合上，并查明原因。合隔离开关时，发现弧光也不得在拉开。（6）在倒闸操作中要注意备用电源自动投入装置、重合闸装置等自动装置的投退。（7）在同步并列操作时，应注意非同步并列。经检修或一次接线进行过拆动而可能变更相位的厂用电系统，在受电与并列前进行一次核相，检查相序、相位是否正确。（8）在倒闸操作中，应结合闸设备的状态分析表计的

51、指示，确定设备运行是否正常。111（9）做安全措施前，必须检查断路器、隔离开关在检修位置，使用合格的验电器验明三相确无电压后，方可合接地开关或挂接临时地线。（10）配电装置母线装设地线之前，必须检查母线上所有电源及负荷断路器均在检修位置、母线TV已停电、母线电压指示为零。（11）测量设备绝缘前，必须检查该设备确已停电，断路器、隔离开关在检修位置，按规定先进行验电确认设备确无电压，大容量设备测量前后均须对地放电。112第八节厂用电系统的异常及事故处理 厂用电系统发生异常、事故时将直接影响到厂用机械设备的安全运行甚至影响主机的稳定运行，导致机组出力下降，直至造成机组跳闸。这节主要讲解两方面的内容：

52、一是讲解厂用电系统事故处理的一般原则；二是重点讲解厂用电系统主要异常有哪些现象及如何处理该事故。113一、厂用电系统事故处理的一般原则一般原则（1）事故处理应遵循保人身、保电网、保设备的原则，按照规程中的运行安全技术原则和措施，指挥处理事故。（2）机组运行中发生故障时，运行值班人员应保持冷静，根据仪表指示和报警信息，正确地判断事故原因，果断迅速采取措施，首先解除对人身、电网及设备的威胁，防止事故扩大蔓延，限制事故范围，必要时立即解列或停运发生事故的设备，确保非事故设备正常运行。114（3）当运行人员到就地检查设备或寻找故障点时，未与检查人取得联系前，不允许对被检查设备合闸送电或进行操作。（4）

53、调整运行方式，设法保证厂用电的安全运行，尤其应保证事故保安段电源的可靠性，以确保事故保安设备的正常可靠运行。（5）事故处理完毕，应将所观察到的现象、汇报的内容、接受的命令及发令人、事故发展的过程和对应时间及采取的处理措施等进行详细的记录，并将事故发生及处理过程中的有关数据记录收集完整，以备故障分析。115二、厂用电系统主要异常及事故处理1.母线、隔离开关及断路器过热的处理（1）倒换备用设备，联系检修人员；（2）降低负荷电流；（3）如暂时不能停电或降低负荷电流应加强监视，设法减少发热。2.断路器不能合闸的处理 现象：现象：一般为合闸操作后红灯不亮，电流表无指示。116 处理处理：（1）合闸控制回

54、路电源是否正常，保险是否接触良好，回路有无断线，控制电源断路器是否掉闸；（2）检查合闸回路是否完好，合闸继电器是否动作，辅助触点、二次插头、机械行程断路器是否接触良好；（3）检查断路器弹簧储能操动机构是否正常；（4）检查断路器的继电保护和联锁回路是否正常；（5）同步回路工作是否正常，是否因为同步闭锁引起（6）防跳继电器触点接触及位置是否良好（7）检查“合闸”操作按钮或控制断路器触点切换接触是否良好。1173.断路器不能跳闸的处理 现象现象：跳闸时绿灯不亮，电流表有指示。 处理处理：（1）跳闸回路电源是否良好，保险是否接触良好，回路有无断线，控制电源断路器是否掉闸；（2）检查跳闸回路是否完好，跳

55、闸继电器是否动作，辅助触点是否接触良好；（3）是否因SF6气压、弹簧储能操动机构异常而引起闭锁；（4）检查“跳闸”操作按钮或控制断路器触点切换接触是否良好；118（5）跳闸继电器、跳闸线圈是否断线、烧坏或触点接触不良；（6）采取上述措施无效时，应用下列措施：a.有条件停电时立即停电，通知检修处理；b.改变系统接线，用上一级断路器或母联断路器断开。4.断路器合上后又跳闸的处理（1）检查系统有无突然波动，保护是否动作；（2）若为保护动作，检查设备有无明显故障，测绝缘合格，50kw以下电机，通路无问题，可以再试送一次；119 若为主保护动作，须经测试直阻合格、通路无问题后可以再试送一次。（3）检查有明显故障，停电转检修。5.断路器自动掉闸的处理（1）由于保护装置动作且正确，则按有关规定处理（2）由于误动作而引起的，应迅速查明原因进行消除后方可再送电